一种节段式离心泵背叶片的制作方法

1.本发明涉及流体机械技术领域，特别涉及一种节段式离心泵背叶片。


背景技术：

2.泵是用来增加液体位能、压能和动能的原动机，根据比转速的大小划分为离心泵、混流泵和轴流泵。离心泵比转速低、扬程高，为了平衡泵内流体和泵外大气的压差，防止液体向外泄漏，需要设置密封装置，称为轴封。背叶片密封就是轴封的一种，在叶轮后盖板上安装背叶片，旋转时产生压力，防止液体从旋转轴间隙处泄漏。
3.然而，传统背叶片与叶轮后盖板固定，其长度不可调节，叶轮旋转时背叶片同步转动，此时背叶片产生的压力恒定。当离心泵进口处的压力变化时，传统背叶片的密封效果将十分有限，例如：当离心泵进口压力增大，背叶片产生的压力低于封压值，液体将从旋转轴间隙处向外泄漏；当离心泵进口压力降低，背叶片产生的压力高于封压值，空气将从旋转轴间隙处向内进入泵腔。无论是液体泄漏还是空气进入，都会导致离心泵的不稳定运行，严重时导致事故的产生。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种节段式离心泵背叶片，该背叶片由多个节段组成，每个节段均可与背叶片连接或拆卸，通过使用不同数量的节段，组成长度可调节的背叶片，提供不同程度的封压能力，从而实现防止液体泄漏和空气进入的双向密封。
5.一种节段式离心泵背叶片，其特征在于，包括叶轮后盖板、背叶片节段；叶轮后盖板中心具有圆柱状台阶，所述圆柱状台阶中心为通孔，所述叶轮后盖板具有多条起始于圆柱状台阶、并沿径向延伸的定位筋，所述定位筋上分布多个定位孔；每一条定位筋上均安装多个背叶片节段，且由螺栓固定在定位筋上的定位孔上。
6.进一步地，所述多个定位筋在叶轮后盖板上沿周向均匀分布，且一直延伸到叶轮后盖板轮缘。
7.进一步地，所述背叶片节段分为a型背叶片节段和b型背叶片节段，a型背叶片节段一个端面为内凹的圆弧曲面，用来连接圆柱台阶侧面，另一个端面为平面，用来连接b型背叶片节段；b型背叶片节段两端面均为平面，用来连接a型背叶片节段和b型背叶片节段，或连接两个b型背叶片节段。
8.进一步地，每一条定位筋上均为一个a型背叶片节段和数个b型背叶片节段，所述a型背叶片节段位于靠近圆柱状台阶的位置，所述a型背叶片节段紧靠圆柱状台阶的一面为内凹的圆弧曲面。
9.进一步地，a型背叶片节段和b型背叶片节段长度一致，长度为0.02d
‑
0.05d，其中d为叶轮后盖板轮缘处直径。
10.进一步地，a型背叶片节段和b型背叶片节段下端面设有槽道，其宽度和高度与定位筋匹配，上端面设有通孔，螺栓通过通孔后与定位孔连接，固定节段与叶轮后盖板的相对
位置。
11.进一步地，定位孔之间的距离与背叶片节段长度一致。
12.进一步地，圆柱台阶侧面半径与a型背叶片节段曲面半径一致，圆柱台阶高度、a型背叶片节段和b型背叶片节段高度一致。
13.进一步地，定位筋的数量为5
‑
7个。
14.本发明所述的节段式离心泵背叶片，背叶片通过多个节段组合而成，通过使用不同个数的背叶片节段实现背叶片长度可调节，达到长度可人工调节的目的。在实际使用过程中，可根据离心泵内腔和大气压差计算所需封压值，以及需要调节背叶片的封压能力，选取合适的节段个数拼装背叶片，实现防止液体泄漏和空气进入的双向密封。
附图说明
15.图1为本发明所述节段式离心泵背叶片示意图；
16.图2为所述叶轮后盖板示意图；
17.图3为所述叶轮后盖板a
‑
a截面图；
18.图4为所述定位筋b
‑
b截面图；
19.图5为所述a型背叶片节段示意图；
20.图6为所述b型背叶片节段示意图；
21.图7为所述背叶片节段c
‑
c截面图。
22.其中，1
‑
叶轮后盖板，2
‑
圆柱台阶通孔，3
‑
定位筋，4
‑
定位孔，5
‑
a型背叶片节段，6
‑
圆柱台阶，7
‑
b型背叶片节段，8
‑
螺栓，9
‑
叶轮后盖板轮缘。
具体实施方式
23.下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.叶轮后盖板1是叶轮的一部分，随叶轮一起旋转，常见转速为980转/分钟、1450转/分钟和2900转/分钟。如图1所示，本发明所述的节段式离心泵背叶片，主要包括叶轮后盖板1、a型背叶片节段5、b型背叶片节段7。结合图2和图3，叶轮后盖板1中心处设有圆柱台阶6，圆柱台阶6的外径为r，取值范围为0.15d
‑
0.2d，其高度为0.05d，其中，d为叶轮后盖板轮缘9处直径。圆柱台阶6中心开设通孔2，便于穿过旋转轴并固定叶轮与旋转轴的相对位置。旋转轴穿过通孔2与叶轮后盖板1固定，带动叶轮旋转。通孔2的半径为r，满足r＝1.3r
‑
1.4r。
25.结合图2和图4，叶轮后盖板1上设有多个定位筋3，其高度为0.025d，宽度为0.025d，定位筋3沿径向分布，从圆柱台阶6侧面延伸到叶轮后盖板轮缘9。定位筋3上设有定位孔4，定位孔4之间的距离与背叶片节段长度一致。
26.如图5所示，a型背叶片节段5两个端面一个为平面一个为内凹的圆弧曲面，曲面半径为r，等于圆柱台阶6侧面半径。当a型背叶片节段5与圆柱台阶6侧面连接时，可实现无缝连接。
27.如图6所示，b型背叶片节段的两个端面均为平面，用来连接a型背叶片节段5和b型
背叶片节段7，或连接两个b型背叶片节段7。a型背叶片节段5、b型背叶片节段7的宽度均为0.05d，长度为0.02
‑
0.05d，当封压所需调节精度较高时，节段长度取小值，当封压所需调节精度较低时，节段长度取大值。
28.图7为a型背叶片节段5、b型背叶片节段7的c
‑
c截面示意图，高度为0.05d，与圆柱台阶6一致，当a型背叶片节段5与圆柱台阶6侧面连接时，可实现平滑连接。背叶片节段下端面设有槽道，槽道宽度为0.025d，高度为0.025d，与定位筋3一致，当背叶片节段安放在定位筋3上时，背叶片节段可以沿径向滑动，调整相对位置。背叶片节段上端面设有通孔，螺栓8通过通孔后与定位孔4连接，固定背叶片节段与叶轮后盖板1的相对位置。
29.将单个a型背叶片节段5、多个b型背叶片节段7通过螺栓8与定位筋3上的定位孔4装配，固定在叶轮后盖板1上定位筋3上，组合成一个节段式背叶片，通过加装或拆卸b型背叶片节段实现背叶片长度可调节。在叶轮后盖板1上可安装多个节段式背叶片，通常数量取值范围为5
‑
7个，即定位筋3的数量为5
‑
7个，定位筋沿周向均匀分布。根据离心泵扬程选取，当离心泵扬程较高需要密封较高压力时，节段式背叶片数量可取大值，当离心泵扬程较低需要密封较低压力时，节段式背叶片数量可取小值。
30.所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。